2022届高三化学一轮复习基础练习：3.4海水中的元素

1．许多国家十分重视海水资源的综合利用。不需要化学变化就能够从海水中获得的物质是()A．氯、溴、碘B．钠、镁、铝C．烧碱、氢气D．食盐、淡水【解析】氯、溴、碘、钠、镁、铝、氢元素在海水中均以化合态存在，要制得它们的单质，必须通过化学变化；而食盐和淡水可以通过蒸发海水的物理方法获得。【答案】D2．从海水中提取镁，正确的方法是()A．海水eq\o(→,\s\up7(NaOH))Mg(OH)2eq\o(→,\s\up7(电解))MgB．海水eq\o(→,\s\up7(HCl))MgCl2溶液→MgCl2晶体eq\o(→,\s\up7(电解))MgC．海水eq\o(→,\s\up7(石灰乳))Mg(OH)2eq\o(→,\s\up7(灼烧))MgOeq\o(→,\s\up7(电解))MgD．海水eq\o(→,\s\up7(石灰乳))Mg(OH)2eq\o(→,\s\up7(HCl))MgCl2溶液→MgCl2(熔融)eq\o(→,\s\up7(电解))Mg【解析】镁是由电解熔融的MgCl2得到的，还要知道实际生产中从海水中提取MgCl2的途径及原料的合理使用(用石灰乳而不用NaOH)。【答案】D3．湿润的KI­淀粉试纸接触某气体而显蓝色，该气体中可能是()①Cl2②NO2③H2S④SO2⑤HCl⑥溴蒸气A．①③④B．①②⑤C．①②⑥D．②④⑤【解析】能实现I－→I2转化的气体必须具有强氧化性，其中Cl2、NO2、Br2能实现上述转化。【答案】C4．鉴别NaCl、NaBr、NaI可以选用的试剂是()①碘水、淀粉溶液②氯水、CCl4③溴水、苯④硝酸、AgNO3溶液⑤氯水、苯⑥氯水、己烯A．①②④B．②③⑥C．②④⑤D．④⑤⑥【答案】C5．海洋中有大量宝贵资源。被称为“海洋元素”的溴，其工业制法为把海水浓缩得盐卤，然后加热到363K，控制pH为，通入氯气把溴置换出来，然后用一种气体X把溴吹出，再用纯碱溶液吸收，这时，溴转化为溴离子和溴酸根，最后用硫酸酸化，单质溴可从溶液中析出。(1)把溴吹出的气体X，最可能用下面的________(填序号)。A．乙烯B．空气C．氩气D．CO2(2)某同学对上述工艺提出改进意见，认为氧化后直接用有机溶剂萃取出溴即可，你认为其建议是否合理。________(填“是”或“否”)，并说出理由_________________。(3)提取溴的工厂往往会因为溴的挥发而造成空气污染，其实验小组准备收集工厂的空气中溴的含量，提供乙酸溶液、蒸馏水、饱和Na2SO3溶液、饱和NaBr溶液，请你为他们设计收集一瓶工厂的空气的方法____________________。(4)纯碱溶液吸收溴的离子方程式为___________________________，硫酸酸化得到单质溴的离子方程式为__________________________。(5)工业上曾用惰性电极电解盐卤的方法来获取溴，当用惰性电极电解MgBr2溶液时，除得到溴之外，同时还能得到的产品是______________。【答案】(1)B(2)否需大量萃取剂，污染大，利用率低(3)把装满饱和NaBr溶液的试剂瓶，在工厂内，把其中液体全部倒出，然后加盖密封(4)3Br2＋3Na2CO3=5NaBr＋NaBrO3＋3CO2↑5Br－＋6H＋＋BrO3－=3Br2＋3H2O(5)Mg(OH)2和H26．某化学课外小组为了探究卤素单质及化合物的性质，选用以下仪器和药品进行实验，请你帮助完成实验仪器的组装并回答问题。(1)为比较卤素单质的氧化性强弱，各仪器的正确连接顺序是(填各接口的字母符号)g接________，________接________，________接________。(2)装置④烧瓶中反应的化学方程式为_______________________________________________。(3)装置①中的现象是______________，装置②中的现象是________________，装置③的作用是______________________。(4)装置②中反应的离子方程式为_______________________________________。(5)若将反应后的②中的溶液滴入到KI溶液中，产生的现象是________________________________________________________________________。(6)向反应后的①中加入足量的NaOH溶液，产生的现象是________，反应的方程式是________________________________________________________________________。【解析】根据卤素单质的氧化性强弱来验证，应该将Cl2通入到NaBr和KI溶液中，观察现象。实验中剩余的Cl2必须进行处理，故应用NaOH溶液吸收。根据反应原理知Cl2通入到NaBr溶液中置换出Br2，溶液应变为橙黄色，Cl2通入到KI淀粉溶液中置换出I2，溶液应变蓝色。①中加入NaOH溶液，I2＋2NaOH=NaI＋NaIO＋H2O，会使蓝色褪去。【答案】(1)cdabe(2)MnO2＋4HCl(浓)eq\o(=,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O(3)溶液变蓝色溶液变橙黄色吸收剩余Cl2(4)Cl2＋2Br－=Br2＋2Cl－(5)溶液变棕黄色(6)蓝色褪去I2＋2NaOH=NaI＋NaIO＋H2O练习二一、选择题1．下列叙述不正确的是()A．地球上99%的溴元素以溴单质形式存在于海洋中B．在每升海水中含量低于1mg的元素称为海水中的微量元素C．海水是锂元素的一个重要来源D．世界上生产的镁大部分来自海水【解析】对A项，海水中溴元素主要以化合态形式存在于海洋中，而不是以游离态形式(即单质)存在，故A错误，因此不正确的选A。考查同学们对海水中元素的存在形式及含量的常识性了解。【答案】A2．下列海水中的元素，对其用途的说明中，不正确的是()A．锂作为热核反应的重要材料B．碘用于医药制碘酒C．铀用于制氢弹D．镁用于制造飞机、汽车【解析】铀用做核燃料，可以制造原子弹；12H、13H才是用于制造氢弹。【答案】C3．海水是一个巨大的化学资源宝库，下列有关海水综合利用的说法正确的是()A．从海水中可以得到NaCl，电解熔融NaCl可制备Cl2B．海水蒸发制海盐的过程中只发生了化学变化C．海水中含有钾元素，只需经过物理变化就可以得到钾单质D．利用潮汐发电是将化学能转化为电能【解析】B项，蒸发过程只发生物理变化；C项，海水中的钾元素为化合态，得到单质钾为化学变化；D项，潮汐是涨潮、落潮的过程，潮汐发电过程中无化学变化。【答案】A4．(海南高考)下列溶液能与镁反应生成氢气的是()A．氯化铵溶液B．氢氧化钠溶液C．碳酸钾溶液D．饱和石灰水【解析】镁是活泼金属，常温下与水不反应，可以与热水缓慢反应，常温下与酸或酸性物质反应能生成氢气，因NH4Cl水解显酸性：NH4＋＋H2ONH3·H2O＋H＋，故NH4Cl溶液能与镁反应生成氢气。【答案】A5．将相同质量的镁条分别放在：①氧气②空气③氮气④二氧化碳中完全燃烧，燃烧后所得固体产物的质量由小到大的顺序是()A．②＜①＜③＜④B．④＝①＝②＝③C．③＜②＜①＜④D．③＜①＜②＜④【解析】本题考查Mg在O2、空气、N2、CO2中燃烧的反应以及定量分析问题的能力。Mg在氧气中：2Mg＋O2点燃,2MgOMg在空气中：2Mg＋O2点燃,2MgO(主)3Mg＋N2点燃,Mg3N2(微量)Mg在二氧化碳中：2Mg＋CO2点燃,C＋2MgO设有1molMg完全反应：①MgO2,MgO→O→增重16g②MgN2,eq\f(1,3)Mg3N2→MgNeq\f(2,3)→eq\f(2,3)N→增重g③MgCO2,MgO＋eq\f(1,2)C→O＋eq\f(1,2)C→增重22g故产物质量大小顺序为④＞①＞②＞③。【答案】C6．下列叙述中正确的是()A．碘易升华，所以要保存在铁盖旋紧的试剂瓶中B．液溴应保存在磨口玻璃塞棕色细口试剂瓶中，并加少量水进行水封C．碘易溶于酒精，所以可用酒精从碘水中将碘萃取出来D．用加热的方法可将碳酸氢钠中混有的少量碘除去【解析】碘易升华，生成的碘蒸气可将铁氧化成FeI2，所以A项错误；溴易挥发，水封可减缓挥发，放在玻璃塞的棕色瓶中，防止HBrO见光分解。一般液体药品盛在细口瓶中，固体药品盛在广口瓶中，故B项正确；酒精不能用作萃取剂，萃取碘水中的碘用的试剂必须和水互不相溶；碳酸氢钠在受热时易分解：2NaHCO3eq\o(=,\s\up7(△))Na2CO3＋H2O＋CO2↑。【答案】B7．下列物质加入溴水，经振荡，因发生化学反应而使溴水褪色的是()①Na2S②NaOH③乙酸④镁粉⑤裂化汽油⑥甲苯A．①②③⑤B．②④⑤⑥C．①②④⑤D．②③④⑥【解析】①与溴水发生反应：Na2S＋Br2=S↓＋2NaBr；②与溴发生反应：Br2＋2NaOH=NaBr＋NaBrO＋H2O；③与溴水不反应；④与溴发生反应：Mg＋Br2=MgBr2；Mg＋2HBr=MgBr2＋H2↑；⑤裂化汽油分子中含有CC双键，与Br2发生加成反应；⑥甲苯可以萃取溴水中的Br2分子，而使溴水褪色。【答案】C8．a、b、c、d四个集气瓶中装有Cl2、H2、HCl、HBr中任意一种气体，若a、d两瓶气体混合见光爆炸，a、b两瓶气体混合瓶壁出现暗血红色小液滴，则c瓶装的气体是()A．HBrB．HClC．Cl2D．H2【解析】a、d两瓶气体混合见光爆炸，必为是Cl2和H2而a、b两瓶气体混合瓶壁出现暗血红色小液滴(液溴)，必为Cl2和HBr(发生了Cl2＋2HBr=2HCl＋Br2的反应)。则c中必盛有HCl，同时推出a中为Cl2，b中为HBr，d中为H2。【答案】B9．某学生做如下实验：第一步，在淀粉KI溶液中，滴入少量NaClO溶液，并加入少量稀硫酸，溶液立即变蓝；第二步，在上述蓝色溶液中，滴加足量的Na2SO3溶液，蓝色逐渐消失。下列有关该同学对实验原理的解释和所得结论的叙述中不正确的是()A．第一步反应的离子方程式为：ClO－＋2I－＋2H＋=I2＋Cl－＋H2OB．淀粉KI溶液变蓝是因为I－被氧化为I2，I2遇淀粉变蓝色C．蓝色逐渐消失的原因是Na2SO3溶液具有漂白性D．粒子的氧化性由强到弱的顺序是：ClO－＞I2＞SO42－【解析】NaClO将I－氧化生成I2，I2遇淀粉变蓝色，说明ClO－具有强氧化性，加入Na2SO3溶液后，蓝色逐渐消失，说明I2又被还原成了I－，Na2SO3具有还原性，两步实验可知粒子的氧化性ClO－>I2>SO42－。【答案】C10．近年来，冠以“绿色”的新概念不断产生，如绿色食品、绿色材料、绿色能源、绿色化学等。这里的“绿色”是对人类社会可持续发展战略的形象表达。“绿色化学”要求从经济、环保和技术上设计可行的化学反应。据此，由单质镁制硝酸镁的下列4个方案中，你认为可行而且符合“绿色化学”要求的方案是()A．MgHNO3,Mg(NO3)2B．MgCl2,MgCl2NaOH,Mg(OH)2稀HNO3,Mg(NO3)2C．MgO2,MgO稀HNO3,Mg(NO3)2D．Mg浓H2SO4,MgSO4Ba(NO3)2溶液,Mg(NO3)2【解析】据题意，“绿色化学”要求从经济、环保和技术三个方面设计可行的化学反应。从经济角度考虑，B项最不合算，除Mg外还用了三种试剂；D项不合算，用了两种较贵的试剂；从环保角度考虑，A、D两项分别产生了污染环境的氮的氧化物和SO2，B项也使用了会对环境造成污染的Cl2；从技术角度看，D项中Ba(NO3)2溶液的加入量较难控制。【答案】C11．某研究性学习小组为了探究镁粉与溴水反应的机理，做了如下四组实验：①将镁粉投入冷水中，未见任何现象；②将镁粉放入溴水中，观察到只是开始时产生极少量的气泡，但溴水的颜色逐渐褪去；③将镁粉放入液溴中，未观察到任何明显现象；④向含足量镁粉的液溴中滴加几滴水，观察到溴的红棕色很快褪去。则下列关于镁与溴水的反应机理的论述中正确的是()A．镁粉只直接与溴水中的溴反应B．镁粉只与溴水中的酸反应C．产生极少量的气泡是由于镁粉与水反应得到D．镁粉在水的催化下与溴发生反应【解析】据①知镁粉与冷水并不反应；据②知镁粉放入溴水中，放出H2很少(溴与水的反应程度很小)，但溴水很快褪色，说明镁粉与溴直接发生反应；据③知镁粉与液溴并不反应；据④知水应是镁粉与溴反应的催化剂。【答案】D12．将molCl2缓缓通入含有molH2SO3和molHBr的混合液中，则溶液中H＋的浓度与通入的氯气的物质的量的关系是下列图中的(纵坐标都表示氢离子的物质的量浓度()【解析】因H2SO3的还原性比HBr强，故向二者的混合液中通入氯气时，H2SO3先被氧化，此时溶液中n(H＋)、n(Cl－)及溶液中自由移动的离子的浓度将增大，直至H2SO3被消耗完全；继续通入氯气，则发生反应：Cl2＋2HBr=2HCl＋Br2，此时溶液中n(Cl－)将继续增大，而c(Br－)则减小，但溶液中H＋的浓度基本不变。【答案】B二、非选择题13.如右图所示，甲、乙、丙是三种常见单质、X、Y、Z是三种常见化合物。它们之间有如下转化关系：若甲是金属单质，X、Y、Z中有一种是离子化合物，试推断：(1)X、Y、Z中含有丙元素的是(填写物质的化学式)；(2)写出X、Y、Z的分子式(或化学式)X，Y，Z；(3)Z是气的主要成分；(4)X与甲反应的化学方程式是________________________________________________________________________。【解析】根据图示可知，X和Z均由乙、丙两种元素组成，又因甲为金属，可知Y应为离子化合物，X和Z为共价化合物，X为CO2，Y为MgO，Z为CO，甲为Mg，乙为O2，丙为C(碳)。【答案】(1)CO、CO2(2)CO2MgOCO(3)水煤14．实验探究是体验知识的产生或形成过程的基本途径。下面是某同学探究实验报告的一部分，请填空：实验名称：氯、溴、碘的氧化性强弱比较实验药品：NaCl溶液、KBr溶液、KI溶液、氯水、溴水、碘水、四氯化碳、淀粉碘化钾试纸实验步骤实验结论①NaCl溶液＋氯水＋1mLCCl4，振荡，静置，观察四氯化碳层颜色氧化性从强到弱的顺序：氯、溴、碘②NaBr溶液＋氯水＋1mLCCl4，振荡，静置，观察四氯化碳层颜色③KI溶液＋氯水＋1mLCCl4，振荡，静置，观察四氯化碳层颜色(1)完成该实验需用到的仪器是____________；(2)CCl4在实验中所起的作用是__________；(3)在实验②中四氯化碳层颜色的变化过程为：__________________________；(4)该同学的实验缺陷是________________，改进的办法是_________________________。【答案】(1)试管、(胶头)滴管(2)萃取剂(3)从无色变到橙色(或红棕色)(4)没有比较Br2和I2的氧化性强弱将实验③中的氯水改成溴水(或将溴水滴在淀粉KI试纸上，观察试纸是否变蓝色)15．在已经提取氯化钠、溴、镁等化学物质的富碘卤水中，采用如下图所示的工艺流程生产单质碘：(1)碘位于元素周期表中的第________周期，第________族。(2)步骤③加Fe的目的是_______________。(3)写出步骤④的化学方程式：________________________________________________________________________。(4)上述生产流程中，可以利用的副产物是________，考虑原料循环利用，若将该副产物制成生产所需的试剂，先后还需加入______________来进行处理。(5)甲物质见光易变黑，其原因是(用化学方程式表示)：__________________________。(6)第⑤步操作可供提纯I2的两种方法是______和______。【解析】分析物质的转化图，逐一分析讨论，可知甲为AgI，乙是由铁和碘化银反应生成的，由于铁在该反应中只能被氧化为＋2价，故乙是FeI2，而不是FeI3，而Cl2将FeI2氧化为I2和FeCl3：3Cl2＋2FeI2=2I2＋2FeCl3。AgI不稳定，具有感光性，见光易分解生成单质碘和银，银不是晶体而为粉末状，显黑色；由于I2单质易升华，易溶于有机溶剂，提纯I2可用升华法或萃取的方法；上述生产流程中，可利用步骤③生成的Ag来制取AgNO3，以循环利用，但步骤③得到的Ag中含有过量的铁，可先加稀H2SO4将铁除去，再溶于稀HNO3制得AgNO3。【答案】(1)五ⅦA(2)使碘化银转化成碘化亚铁(FeI2)和单质银(3)2FeI2＋3Cl2=2I2＋2FeCl3(4)Ag稀硫酸、稀硝酸(5)2AgIeq\o(=,\s\up7(光照))2Ag＋I2(6)升华萃取16．（天津高考)海水是巨大的资源宝库，在海水淡化及综合利用方面，天津市位居全国前列。从海水中提取食盐和溴的过程如下：(1)请列举海水淡化的两种方法：__________、____________。(2)将NaCl溶液进行电解，在电解槽中可直接得到的产品有H2、________、________或H2、________。(3)步骤Ⅰ中已获得Br2，步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br－，其目的为____________________。(4)步骤Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2，吸收率可达95%，有关反应的离子方程式为________________________________________________________________________，由此反应可知，除环境保护外，在工业生产中应解决的主要问题是________________________________________________________________________。(5)某化学研究性学习小组为了解从工业溴中提纯溴的方法，查阅了有关资料：Br2的沸点